[发明专利]一种数控动柱立式车床

说明书

技术领域

本发明属于数控金属切削机床技术领域，特别涉及一种数控动柱立式车床。

背景技术

数控车床中的刀架在加工过程中直接承接刀具和工件的工作应力，因刀具 和工件之间的作用力为非恒定力，且其震动频率很高，会对刀架造成很大的冲 击，因此刀架定位系统的好坏对工件的加工质量产生直接的影响。在传统的立 式数控机床设计中，刀架的定位系统普遍采用双导轨定位，即在悬臂式床身基 座上安装一根导轨，在机床基座上安装一根导轨，两者和滑鞍形成刀架的定位 系统，这种结构虽然满足了三点定位的要求，但其刚性不足，在加工过程中刀 架会发生振动，因此机床的表度保持性差，导致工件的加工质量低，同时会缩 短发具的使用寿命。此外，用于夹持工件用的主轴箱通过一悬臂固定设置在机 床基座上，同样存在着刚性不足的问题，也在一定程度上降低了工件的加工质 量。

作为传统数控立式机床的改进，实用新型专利CN201824187U公开了一种数 控立式机床的X向进给结构，通过若干根水平设置且在不同平面的线性导轨连 接机床身和动立柱，从传统的双导轨定位变成了三导轨或者更多导轨的定位， 这种改进使得数控立式机床的刚性好于传统数控立式机床，但由于导轨主要用 于滑动，其刚性依然不够。

以上这些立式车床在解决1000mm以上大型配件的加工时没有问题，但在精 密加工200-800mm小型配件时就达不到其精度要求。因此加强数控立式机床的 刚性，以提升加工精度用于加工小型配件就成了该领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种数控动柱立式机床，其增加了数 控动柱立式机床整体的刚性，提高加工精度，填补了200-800mm小型配件精密 加工的空白，同时延长刀具的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：一种数 控动柱立式车床，包括主床身、上床身和动立柱，其特征在于，所述主床身前 侧设置有主轴箱，主轴固定其中，主床身后侧向上凸起形成一平台，平台前侧 固定有沿X轴方向的主导轨，平台后侧固定上床身，所述上床身顶部的前侧固 定有沿X轴方向的滚动丝杆，后侧固定有沿X轴方向的副导轨，所述动立柱一 体成型，滑动连接在X轴主导轨、X轴滚动丝杆和X轴副导轨上，动立柱前侧 面沿Z轴方向固定有导轨和滚动丝杆，滑板滑动连接在Z轴导轨和Z轴滚动丝 杆上，X轴滚动丝杆的末端固定有X轴伺服电机，Z轴滚动丝杆的上末端固定 有Z轴伺服电机。

优选的，所述X轴滚动丝杆和X轴副导轨处于同一平面。

优选的，所述X轴滚动丝杆和X轴副导轨位于动立柱高度的中部位置。

优选的，所述X轴主导轨和X轴副导轨为滚柱导轨。

优选的，所述主轴包含夹持待加工部件的液压卡盘。

优选的，所述动立柱的上半部为长方体结构，其后侧面与上床身的后侧面 处于同一平面。

优选的，所述动立柱前侧面沿Z轴方向固定有两个导轨和一个滚动丝杆， 两个导轨分布在动立柱前侧面的两侧，滚动丝杆位于动立柱前侧面的中间。

优选的，所述滑板连接有伺服液压刀塔，所述伺服液压刀塔具有8-12个工 位。

本发明的主轴材料采用优质合金钢并经多次冷热处理；床身、滑板、主轴 箱等重要铸件材料采用不低于HT250的灰铁，进行多次人工时效处理；并露天 放置一年以上再进行加工，保证材料的稳定性；产品所有零部件采用先进性的 加工工艺进行生产，全部在恒温环境下进行装配，保证机床装配的精度。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果:

1、本发明通过X轴主导轨、X轴滚动丝杆和X轴副导轨三者来定位动立柱， 相比于传统的双导轨定位和改进的三导轨定位，具有更高的刚性，从而提高加 工精度；相比于在上床身的前侧面设置丝杆，并通过丝杆和三导轨共同定位的 设计，本发明不但节省了导轨，还节省了安装丝杆的位置，使车床更为小巧， 而且更为重要的是，相比这种设计，本发明的刚性更高；通过将X轴滚动丝杆 和X轴副导轨设置在同一平面或者设置在动立柱高度的中部位置可以强化这一 效果；X轴主导轨和X轴副导轨使用滚柱导轨，相比于其他导轨，具有更高的 刚性。

2、本发明在主床身的前侧设置主轴箱，将主轴和主床身直接固定在一起， 相比于传统的悬臂固定，虽然降低了灵活性，但加工精度大大增强，对于不同 的加工配件，主轴实行专件专用以配合不同的配件，主轴还可以包含夹持待加 工部件的液压卡盘，提高了待加工部件定位的准确性。